(57)【要約】【課題】  フィルタエレメントに水分の含まれていない燃料を作用させることにより、燃料系統、エンジン等の故障を防止する。【解決手段】  燃料の流入口３と流出口４とを有するケーシング２と、ケーシング２内の流入口３と流出口４との間に介装されて、燃料中に含まれる塵等の異物を濾過するフィルタエレメント２５とを備えたフィルタ装置１において、ケーシング２内に隔壁８を設けて、ケーシング２内をフィルタエレメント２５の上流側に位置する流入口３に連通する１次輸送系統９と下流側に位置する２次輸送系統１０の２輸送系統に区画する。１次輸送系統９は、第１空間１２と分離貯留室１６と第３空間２２とからなり、分離貯留室１６内において燃料中に水分が自重により分離されて貯留され、フィルタエレメント２５に水分の含まれていない燃料が導かれる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の流入口と流出口とを有するケーシングと、該ケーシング内の前記流入口と前記流出口との間に介装されて、燃料中に含まれる塵等の異物を濾過するフィルタエレメントとを備えたフィルタ装置において、前記ケーシング内の前記フィルタエレメントの上流側の１次輸送系統の途中に、燃料中に含まれる水分を自重により燃料から分離させて貯留する分離貯留室を設けたことを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
前記分離貯留室を前記ケーシングの底部に設けた請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記ケーシング内は、隔壁によって前記フィルタエレメントの上流側に位置する１次輸送系統と、前記フィルタエレメントの下流側に位置する２次輸送系統とに区画され、前記１次輸送系統の途中に前記分離貯留室を設けた請求項１又は２に記載のフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用エンジン等の燃料系統に設けられて燃料中に含まれる塵等の異物を除去するフィルタ装置に関し、特に、異物を除去する機能の他に燃料中に含まれる水分を分離する機能を備えたフィルタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用エンジン等の燃料系統に設けられて燃料中に含まれる塵等の異物を取り除くフィルタ装置には種々のタイプのものがあり、例えば、燃料の流入口と流出口とを有するケーシングと、ケーシング内に設けられるフィルタエレメントとを備えたものが知られている。
【０００３】
このような構成のフィルタ装置は、流入口を燃料タンク側に接続し、流出口を燃料ポンプ側に接続し、燃料ポンプ側からの負圧によって燃料タンクから流入口を介してケーシング内に燃料を流入させ、その燃料をフィルタエレメントを通過させて濾過することによりその燃料中に含まれる塵等の異物を捕捉し、塵等の含まれていない燃料を流出口に導き、流出口から燃料ポンプ側に供給している。この場合、燃料中に含まれる水分はフィルタエレメントで燃料から分離されてケーシングの底部に滴下され、ケーシングの底部のドレン抜き孔を介して外部に排出されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）。
【０００４】
ところで、上記のような構成のフィルタ装置にあっては、高圧（高流量）の燃料がフィルタエレメントに作用した場合に、燃料中には攪拌されて微小水滴化された水分が含まれているため、フィルタエレメントでその水分を遮ることができず、水分を含んだ燃料がフィルタエレメントを通過して燃料ポンプ側に供給されてしまい、燃料系統やエンジンの故障の原因となる。
【特許文献１】特開２０００−３４５９３６号公報
【特許文献２】特開平１１−２７０４２５号公報
【特許文献３】実開平６−６７８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、高圧（高流量）の燃料であっても、燃料中に含まれる水分を燃料から完全に分離することができて、水分が含まれていない燃料を燃料ポンプ側に供給することができ、水分が含まれている燃料によって燃料系統、エンジン等が故障するのを防止することができるフィルタ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。すなわち、請求項１に係る発明は、燃料の流入口と流出口とを有するケーシングと、該ケーシング内の前記流入口と前記流出口との間に介装されて、燃料中に含まれる塵等の異物を濾過するフィルタエレメントとを備えたフィルタ装置において、前記ケーシング内の前記フィルタエレメントの上流側の１次輸送系統の途中に、燃料中に含まれる水分を自重により燃料から分離させて貯留する分離貯留室を設けたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によるフィルタ装置によれば、流入口からケーシング内に流入した燃料は、フィルタエレメントの上流側の１次輸送系統の途中に設けられている分離貯留室において自重により水分が分離され、水分が含まれていない燃料がフィルタエレメントに導かれ、フィルタエレメントを通過して流出口に導かれることになる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフィルタ装置において、前記分離貯留室を前記ケーシングの底部に設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明によるフィルタ装置によれば、流入口からケーシング内に流入した燃料はケーシングの底部の分離貯留室内に導かれ、分離貯留室内において自重により水分が分離され貯留され、水分が含まれていない燃料がフィルタエレメントに導かれ、フィルタエレメントを通過して流出口に導かれることになる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のフィルタ装置であって、前記ケーシング内は、隔壁によって前記フィルタエレメントの上流側に位置する１次輸送系統と、前記フィルタエレメントの下流側に位置する２次輸送系統とに区画され、前記１次輸送系統の途中に前記分離貯留室を設けたことを特徴とする。
【００１１】
本発明によるフィルタ装置によれば、流入口からケーシング内に流入した燃料は、１次輸送系統を流通する際に充分に流速が下げられることになるので、フィルタエレメントに高圧（高流量）の燃料が作用した場合のように、燃料中の微小水滴化した水分がフィルタエレメントを通過してしまうようなことはなくなる。従って、フィルタエレメントを通過する燃料中に水分が含まれるようなことはないので、水分の含まれていない燃料を流出口に導くことができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上、説明したように、本発明の請求項１に記載のフィルタ装置によれば、流入口からケーシング内に流入した燃料中に含まれる水分はフィルタエレメントの上流側の１次輸送系統の途中に設けられている分離貯留室内で自重により燃料から分離されて貯留されることになるので、水分の含まれていない燃料をフィルタエレメントに作用させることができる。従って、フィルタエレメントを介して塵等の異物、水分が含まれていない燃料を流出口に導き、流出口から燃料ポンプ側に供給することができるので、燃料中に含まれている水分によって燃料系統やエンジンが故障するようなことはなくなる。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載のフィルタ装置によれば、流入口からケーシング内に流入した燃料はケーシングの底部の分離貯留室に導かれ、分離貯留室内で効率良く自重により水分が分離されて貯留されることになる。従って、水分の含まれていない燃料をフィルタエレメントに作用させることができるので、フィルタエレメントを介して塵等の異物、水分が含まれていない燃料を流出口に導き、流出口から燃料ポンプ側に供給することができ、燃料中に含まれる水分によって燃料系統やエンジンが故障するのを未然に防止できる。
【００１４】
さらに、本発明の請求項３に記載のフィルタ装置によれば、流入口からケーシング内に流入した燃料は１次輸送系統を流通する際に充分に速度が下げられることになるので、高圧（高流量）の燃料がフィルタエレメントに作用した場合のように、燃料中に含まれる微小水滴化した水分がフィルタエレメントを通過してしまうようなことはなく、水分が含まれていない燃料をフィルタエレメントを介して流出口に導き、流出口から燃料ポンプ側に供給することができることになる。従って、燃料中に含まれる水分によって燃料系統やエンジンが影響を受けて故障するようなことはなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に示す本発明の実施の形態について説明する。  
図１には、本発明によるフィルタ装置の第１の実施の形態が示されていて、このフィルタ装置１は、燃料の流入口３と流出口４とを有するケーシング２と、ケーシング２内に設けられるフィルタエレメント２５とを備えている。
【００１６】
ケーシング２は、金属、樹脂等から形成される上下端が閉塞された略筒状をなすものであって、上端閉塞部５の中央部にケーシング２内外を垂直方向に貫通する流入口３が一体に設けられ、筒状部７の上端部にケーシング２内外を水平方向に貫通する流出口４が一体に設けられている。
【００１７】
流入口３は、金属、樹脂等から形成される筒状をなすものであって、上端部がケーシング２の上端閉塞部５の上面から上方に所定の長さ突出し、下端部が上端閉塞部５の下面から下方に所定の長さ突出している。流入口３は、ケーシング２の上端閉塞部５と一体に形成しても良いし、別体に形成して溶接、接着等の接合手段によって一体に接合しても良い。
【００１８】
流出口４は、金属、樹脂等から形成される筒状をなすものであって、ケーシング２の筒状部７の外周面から外方に所定の長さ突出するように、ケーシング２の筒状部７に一体に設けられている。流出口４は、ケーシング２の筒状部７と一体に形成しても良いし、別体に形成して溶接、接着等の手段によって一体に接合しても良い。
【００１９】
ケーシング２内には、金属、樹脂等から形成される隔壁８が設けられ、この隔壁８によってケーシング２内は流入口３に連通する１次輸送系統９と流出口４に連通する２次輸送系統１０の２輸送系統に区画されている。
【００２０】
隔壁８は、ケーシング２の中心線上に設けられる内壁１１と、内壁１１の下端部に一体に設けられる下壁１４と、内壁１１の外周側の下壁１４の上方に下壁１４に対向して設けられる上壁１８とから構成され、上壁１８と下壁１４との間にフィルタエレメント２５が装着されている。
【００２１】
内壁１１は、内周側に円柱状の第１空間１２を有する筒状をなすものであって、ケーシング２の下端閉塞部６との間に所定の間隙が形成されるように、ケーシング２の中心線上に設けられている。内壁１１の上端はケーシング２の上端閉塞部５の流入口３の開口周縁部に溶接、接着等の接合手段によって一体に接合され、この接合部は内壁１１の上端部内周面と流入口３の外周面との間に介装されているＯリング、オイルシール等の環状のシール部材１３によってシールされている。
【００２２】
下壁１４は、中心部に上下方向に貫通する貫通孔１５が設けられる円板状をなすものであって、貫通孔１５内に内壁１１の下端部を嵌合させた状態で内壁１１との間を溶接、接着等の接合手段により一体に接合することにより、内壁１１の下端部に一体に設けられている。
【００２３】
下壁１４の下面とケーシング２の下端閉塞部６とケーシング２の筒状部７の内周面との間、すなわちケーシング２の底部には、中心部に内壁１１の内周側の第１空間１２が連通する円柱状の第２空間１６が形成され、この第２空間１６は、流入口３からケーシング２内に流入する燃料中に含まれる水分を自重により分離させて貯留する分離貯留室１６として機能している。
【００２４】
下壁１４の外周面とケーシング２の筒状部７の内周面との間には、上下方向に貫通する環状の間隙１７が形成され、この間隙１７を介して後述するフィルタエレメント２５外周側の第３空間２２と分離貯留室１６との間が相互に連通している。
【００２５】
上壁１８は、中心部に上下方向に貫通する内壁１１の外径よりも大径の貫通孔１９が設けられる円板状をなすものであって、外周面とケーシング２の筒状部７の内周面との間には上下方向に貫通する所定の間隙２０が形成され、この間隙２０内に上壁１８の外周面とケーシング２の筒状部７の内周面との間をシールするＯリング、オイルシール等の環状のシール部材２１が介装されている。なお、上壁１８の外周面とケーシング２の筒状部７の内周面との間を溶接、接着等の接合手段によって一体に接合しても良い。
【００２６】
上壁１８の下面と下壁１４の上面との間には、フィルタエレメント２５が上下端を密着させた状態で装着されている。フィルタエレメント２５は、濾紙、濾布等から形成される筒状をなすものであって、外径が下壁１４の外径と略同一寸法に形成され、内径が上壁１８の貫通孔１９の直径と略同一径に形成されている。フィルタエレメント２５の外周面とケーシング２の筒状部７の内周面との間には筒状の第３空間２２が形成され、この第３空間２２は下壁１４の外周面側の間隙１７を介して下壁１４の下面側の第２空間である分離貯留室１６と相互に連通している。フィルタエレメント２５の内周面と内壁１１の外周面との間には筒状の第４空間２３が形成され、この第４空間２３は上壁１８の貫通孔１９を介して上壁１８の上面側の第５空間２４に連通している。上壁１８の上面側の第５空間２４は流出口４に連通している。
【００２７】
フィルタエレメント２５としては、燃料中に含まれる塵等の異物を濾過して捕捉できるものであれば特に制限はないが、大きな濾過面積が得られる等の利点があることから、菊花折タイプのフィルタエレメントが有効である。
【００２８】
そして、上記のようにケーシング２内に隔壁８及びフィルタエレメント２５を設けることにより、ケーシング２内は、内筒１１の内周側の第１空間１２と下壁１４の下側の第２空間１６とフィルタエレメント２５の外周側の第３空間２２とからなるフィルタエレメント２５の上流側に位置する１次輸送系統９と、フィルタエレメント２５の内周側の第４空間２３と上壁１８の上面側の第５空間２４とからなるフィルタエレメント２５の下流側に位置する２次輸送系統１０の２輸送系統に区画され、下壁１４の下面側の第２空間１６が前述したように分離貯留室１６として機能する。
【００２９】
そして、上記のように構成したこの実施の形態によるフィルタ装置１を車両用エンジン等の燃料系統に位置し、流入口３を燃料タンク側に接続し、流出口４を燃料ポンプ側に接続し、燃料ポンプ側に負圧を印加すると、燃料タンク側から流入口３を介してケーシング２内に燃料が流入する。
【００３０】
そして、ケーシング２内に流入した燃料は、１次輸送系統９の内壁１１の内周側の第１空間１２を上から下に向かって流れてケーシング２の底部の分離貯留室１６内に流入し、分離貯留室１６内において燃料中に含まれる水分が自重により分離されて貯留され、水分の含まれていない燃料が分離貯留室１６内で水平方向に流れが変えられてケーシング２の筒状部７の内周面に当接し、流れが上方に変えられてフィルタエレメント２５の外周側の第３空間２２内に流入し、フィルタエレメント２５の外周側に作用する。
【００３１】
そして、フィルタエレメント２５を外周側から内周側に通過してフィルタエレメント２５の内周側の第４空間２３内に流入し、この際に燃料中に含まれる塵等の異物はフィルタエレメント２５で濾過されて捕捉され、塵等の異物が含まれていない燃料が内側の第４空間２３内に流入する。そして、第４空間２３内に流入した燃料は内壁１１の外周面に当接して流れが上方に変えられ、上壁１８の上面側の第５空間２４内に流入し、第５空間２４から流出口４に導かれ、流出口４から燃料ポンプ側に供給されることになる。
【００３２】
上記のように構成したこの実施の形態によるフィルタ装置１にあっては、流入口３からケーシング２内に流入した燃料を直接フィルタエレメント２５に導かずに、１次輸送系統９の分離貯留室１６内で自重により水分を分離除去した後にフィルタエレメント２５に導くように構成したので、水分の含まれていない燃料をフィルタエレメント２５に作用させることができることになる。従って、フィルタエレメント２５を通過した燃料中には水分が含まれていないことになるので、燃料中の水分によって燃料系統やエンジン等が影響を受けて故障するようなことはなくなる。
【００３３】
また、流入口３からケーシング２内に高圧（高流量）の燃料が流入しても、その燃料は１次輸送系統９を流通する際に十分に速度が下げられることになるので、微細水滴化された水分を含んだ燃料がフィルタエレメント２５に作用するようなことはなく、フィルタエレメント２５を微細水滴化された水分が通過してしまうようことはなくなる。従って、高圧（高流量）の燃料であっても、塵等の異物、水分を完全に除去できるので、燃料系統やエンジン等が影響を受けて故障するようなことはなくなる。
【００３４】
図２には、本発明によるフィルタ装置の第２の実施の形態が示されていて、このフィルタ装置３１は、前述した第１の実施の形態のフィルタ装置１のケーシング２の上部に手動式のダイアフラムポンプ３２を設けたものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様であるので、第１の実施の形態に示すものと同様の部分には同一の番号を付してその詳細な説明は省略するものとする。
【００３５】
ダイフラムポンプ３２は、内部にポンプ室３４が設けられるケーシング３３と、ポンプ室３４に面する部分に変位可能に設けられて、ポンプ室３４内に容積変動を起こさせるゴム等の弾性体からなるダイアフラム４６と、ダイアフラム４６を手動により変位させる押圧部材４７と、ポンプ室３４内外を連通する燃料の流入口４１、４３と、ポンプ室３４内外を連通する燃料の流出口４２とを備えている。
【００３６】
ポンプ室３４の内部には区画板３５が設けられ、この区画板３５によってポンプ室３４内が上下方向に上室３６と下室３７の２室に区画されている。下室３７の内部には、ケーシング３３と一体に形成される仕切り板３８が設けられ、この仕切り板３８によって下室３７内が水平方向に第１下室３９と第２下室４０の２室に区画されている。
【００３７】
第１下室３９に対応する区画板３５の部分には、第１下室３９と上室３６との間を相互に連通する第１連通孔（図示せず）が設けられ、第２下室４０に対応する区画板３５の部分には、第２下室４０と上室３６との間を相互に連通する第２連通孔（図示せず）が設けられている。
【００３８】
区画板３５の上面側の第１連通孔の周縁部には、第１連通孔を開閉する第１リードバルブ４４が設けられ、区画板３５の下面側の第２連通孔の周縁部には、第２連通孔を開閉する第２リードバルブ４５が設けられ、これらのリードバルブ４４、４５はダイアフラム４６の変位によって又は燃料ポンプ側の負圧によって駆動するようになっている。
【００３９】
第１下室３９に対応するケーシング３３の側面の部分には、第１下室３９内外を水平方向に相互に連通する筒状の第１流入口４１が一体に設けられ、この第１流入口４１を介して燃料タンク側から第１下室３９内に燃料が流入するようになっている。第２下室４０に対応するケーシング３３の側面の部分には、第２下室４０内外を水平方向に相互に連通する筒状の流出口４２が一体に設けられ、この流出口４２を介して第２下室４０からケーシング３３外に燃料が流出するようになっている。
【００４０】
仕切り板３８に隣接する部分には、第１下室３９内外を垂直方向に連通する第２流入口４３が設けられ、この第２流入口４３を介して第１下室３９内からケーシング２の内壁１１の内周側の第１空間１２内に燃料が流入するようになっている。
【００４１】
上室３６の上端部には、上室３６に面した状態でダイアフラム４６が上下方向に変位可能に設けられ、このダイアフラム４６の変位によって上室３６内に容積変動を生じさせることできる。
【００４２】
ケーシング３３の上端中央部には、スライド軸４８が上下方向に移動可能に貫通し、このスライド軸４８の下端部にダイアフラム４６の上面中央部が一体に連結されている。スライド軸４８のケーシング３３の上端から上方に突出している上端部にはハンドル４９が取り付けられ、このハンドル４９とスライド軸４８とによってダイアフラム４６を変位させる押圧部材４７が構成されている。
【００４３】
スライド軸４８の周囲にはスプリング５０が巻回され、このスプリング５０の付勢力によってダイアフラム４６が常時上方に付勢され、このスプリング５０の付勢力に抗して押圧部材４７を下方に押圧することによりダイアフラム４６が下方に変位する。従って、押圧部材４７によるダイアフラム４６の下方への変位、スプリング５０の付勢力によるダイアフラム４６の上方への変位を繰り返すことにより、ダイアフラム４６が上下方向に変位して上室３６内に容積変動を生じさせることができる。そして、この容積変動により第１リードバルブ４４と第２リードバルブ４５とが第１連通孔と第２連通孔とを交互に開閉させて、燃料を第１流入口４１から第１下室３９、第１連通孔、上室３６、第２連通孔、第２流入口４３を介してケーシング２の内壁１１の内周側の第１空間１２内に流入させることができるものである。
【００４４】
そして、上記のように構成したダイアフラムポンプ３２のケーシング３３の下端部にフィルタエレメント２５側のケーシング２の上端部外周側を嵌合させることにより、この実施の形態によるフィルタ装置３１が構成される。
【００４５】
そして、上記のように構成したこの実施の形態によるフィルタ装置３１を車両用エンジン等の燃料系統に位置し、第１流入口４１を燃料タンク側に接続し、流出口４２を燃料ポンプ側に接続し、燃料ポンプ側に負圧を印加すると、燃料タンク側から第１流入口４１を介してケーシング３３内の第１下室３９内に燃料が流入する。
【００４６】
そして、第１下室３９内に流入した燃料は、第１連通孔、上室３６、第２連通孔、第２流入口４３を介して第１空間１２に流入し、第１空間１２内を上から下に向かって流れてケーシング２の底部の第２空間である分離貯留室１６内に流入し、分離貯留室１６内において燃料中に含まれる水分が自重により分離されて貯留され、水分の含まれていない燃料が分離貯留室１６内で水平方向に流れが変えられてケーシング２の筒状部７の内周面に当接し、そこで上方に流れが変えられてフィルタエレメント２５の外周側の第３空間２２内に流入し、フィルタエレメント２５の外周側に作用する。
【００４７】
そして、フィルタエレメント２５を外周側から内周側に通過してフィルタエレメント２５の内周側の第４空間２３内に流入し、この際燃料中に含まれる塵等の異物はフィルタエレメント２５で濾過されて捕捉され、塵等の異物が含まれていない燃料が内側の第４空間２３内に流入する。そして、第４空間２３内に流入した燃料は内壁１１の外周面に当接して流れが上方に変えられ、第４空間２３から第２下室４０内に流入し、第２下室４０内で水平方向に流れが変えられて流出口４２に導かれ、流出口４２から燃料ポンプ側に供給されることになる。
【００４８】
上記のように構成したこの実施の形態によるフィルタ装置３１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様に、第２流入口４３からケーシング２内に流入した燃料を直接フィルタエレメント２５に導かずに、１次輸送系統９の分離貯留室１６内で自重により水分を分離除去した後にフィルタエレメント２５に導くように構成したので、水分の含まれていない燃料をフィルタエレメント２５に作用させることができることになる。従って、フィルタエレメント２５を通過した燃料中には水分が含まれていないことになるので、燃料中の水分によって燃料系統やエンジン等が影響を受けて故障するようなことはなくなる。
【００４９】
また、第２流入口４３からケーシング２内に高圧（高流量）の燃料が流入しても、その燃料は１次輸送系統９を流通する際に充分に速度が下げられることになるので、微細水滴化された水分を含んだ燃料がフィルタエレメント２５に作用するようなことはなく、フィルタエレメント２５を微細水滴化された水分が通過してしまうようことはなくなる。従って、高圧（高流量）の燃料であっても、塵等の異物、水分を完全に除去できるので、燃料系統やエンジン等の故障を未然に防止できることになる。
【００５０】
なお、押圧部材４７を手で操作してダイアフラム４６を変位させた場合であっても、前述した場合と同様に１次輸送系統９を介してフィルタエレメント２５に燃料を作用させることができるので、水分の含まれていない燃料をフィルタエレメント２５に作用させることができ、前述ものと同様の作用効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明によるフィルタ装置の第１の実施の形態を示した概略断面図である。
【図２】本発明によるフィルタ装置の第２の実施の形態を示した概略断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  フィルタ装置
２  ケーシング
３  流入口
４  流出口
８  隔壁
９  １次輸送系統
１０  ２次輸送系統
１１  内壁
１２  第１空間
１４  下壁
１６  第２空間（分離貯留室）
１８  上壁
２２  第３空間
２３  第４空間
２４  第５空間
２５  フィルタエレメント
【図１】
2005061383.tif 000003
【図２】
2005061383.tif 000004